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油藏地质研究包括啥

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:我国的一些科研机构和高校的学者们对深部咸含水层CO2地质封存进行了大量的研究。Li等运用数值分析法研究了中国西部CO2地质封存联合深部咸水采收的可行性。Tian等运用TOUGHREACT代码研究了泥岩和页岩盖层在CO2地质封存过程中的自封闭效应。国内在近些年虽然已经开展了相关研究工作,并且进行了一个深部含水层CO2地质封存的全流程项目,但仍处于初步研究阶段。

与国外相比,我国CCS发展起步较晚,碳捕集与封存技术总体上仍处于研发和示范阶段。尽管如此,近年来中国对CCS技术的发展给予了积极的关注及高度重视,在政府的指导下,企业、科研单位和高等院校共同参与。就相关理论、关键技术和配套政策的研究开展了很多工作,建立了一批专业研究队伍。

目前在我国开展的主要CO2地质封存研究性项目有:①国家重点基础性研究计划(“973”计划)“提高石油采收率的地质封存”(2006—2011年)。该项目开展关于碳的地质封存和EOR地质、物理及化学问题的基础研究,研究EOR非线性流机制问题以及碳捕获与抗腐蚀问题(李桂菊等,2011)。②国家高技术研究发展计划(“863”计划)“碳捕获与碳封存”(2008—2010年)。该项目主要开展捕获CO2先进技术以及深部咸水层碳封存的研究(臧雅琼等, 2012)。③国土资源部公益性行业科研专项项目“深部咸水层CO2地质储存关键技术研究”(2012—2014年)。该项目研究内容有以下5个方面:深部咸水层地质特征、储存条件与评价方法、场地勘查技术、工程完井技术与灌注试验、安全与环境风险评价方法及监测技术方法。④国家科技支撑计划项目“中国神华30万t煤制油工程高浓度CO2捕集与地质封存技术(CCS)开发及示范”。中国最大的煤炭企业神华集团于2010年6月在内蒙古鄂尔多斯盆地实施的10万t/年CCS示范项目,截至2014年4月,已累计向地下注入CO220多万吨。这是全世界第一个在低孔低渗地下咸水层实现多层注入、分层监测的全流程CO2捕集与封存项目,标志着中国在CO2地质储存工业化领域迈出关键步伐,极大地推动了CCS在中国的发展(赵锐锐,2012)。此外,积极与国外开展合作。2009年,中国和澳大利亚开展了CO2地质封存项目(CAGS项目),该项目在中国的一些先行试验盆地开展了关于CO2地质封存的研究,这些地点包括渤海湾盆地、松辽盆地、沁水盆地、辽河油田等。研究内容主要包括3个方面:封存潜力的评估、封存的安全性评估、封存带来的影响(包括对周围环境及健康等)评估(臧雅琼等, 2012)。

我国的一些科研机构和高校的学者们对深部咸含水层CO2地质封存进行了大量的研究。在封存潜力评价方面,李小春等(2006)开展了中国深部咸含水层CO2储存优先区域选择研究,结果表明,中国咸水含水层CO2储存容量达1.435 05×1011t,约为2003年中国大陆地区CO2排放量的40.5倍。华北平原大部,四川盆地北部、东部和南部,准噶尔盆地东南部都是将来优先考虑的CO2含水层储存地区。东南沿海和华南大部,应考虑利用近海沉积盆地内的咸水含水层储存CO2。Zhou等(2011)运用碳封存领导人论坛(Carbon Sequestration Leadership Forum,CSLF)和美国能源部(United States Department of Energy,USDOE)建议的计算方法,评估了我国珠江口盆地的CO2封存容量,结果表明深部咸含水层的有效封存容量为308Gt。Qiao等(2012)和Su等(2013)分别评估了中国东部苏北盆地和松辽盆地深部咸含水层的CO2封存容量。

在封存场地适宜性评价方面,Wei等(2013)建立了中国陆地含水层CO2封存站点适宜性评价框架。郭建强等(2011)提出了深部含水层CO2地质储存工程场地多尺度目标逼近选址技术方法。

在数值模拟方面,Zhang等(2009)以松辽盆地为例,利用TOUGHREACT代码,建立2D模型开展了CO2在深部咸含水层中储存机理以及储存量等的研究。李义连等(2012)以江汉盆地潜江凹陷为例,研究了高盐度卤水对CO2地质封存的影响。赵锐锐等(2012)以松辽盆地三肇凹陷为例,建立了CO2注入到深部咸含水层的二维数值模型,研究CO2注入后的迁移规律。Yang等(2012)模拟了CO2在吉林大情子井油田的咸含水层中封存时的多相流行为。Li等(2014)运用数值分析法研究了中国西部CO2地质封存联合深部咸水采收的可行性。Tian等(2014)运用TOUGHREACT代码研究了泥岩和页岩盖层在CO2地质封存过程中的自封闭效应。

在室内实验方面,于志超等(2012)利用室内岩芯驱替装置,模拟了100℃和24MPa条件下,饱和CO2地层水驱替砂岩岩芯过程中的水-岩相互作用,研究了岩石矿物溶解、沉淀及渗透率变化的原因。刘侃等(2013)在温度40~120℃、CO2分压8~20MPa的条件下,开展室内实验模拟CO2塔里木盆地巴楚地区奥陶系礁灰岩之间的反应,观察岩样在实验前后宏观、微观的表象变化,分析其溶解度和孔隙度的变化趋势。李义曼等(2013)利用高温高压反应釜实验模拟了反应时间为10天,温度为100℃,压力为10MPa的条件下,水-岩-CO2相互作用及其对储层水化学组分及矿物成分的影响。孟繁奇等(2013)设计了CO2-咸水-方解石相互作用的室内实验,重点探讨了方解石溶解现象的成因和温度对方解石溶解程度的影响。

总体上,国外开展深部咸含水层CO2地质封存的研究较早,在CO2捕集、运输、封存、监测等方面都取得了较大的进展,积累了很多宝贵的经验。国内在近些年虽然已经开展了相关研究工作,并且进行了一个深部含水层CO2地质封存的全流程项目,但仍处于初步研究阶段。为了使得CO2地质封存能在世界范围内推广运行,以达到减排CO2的目的,在关键技术研发、政策支持、资金投入等方面仍需要做大量工作。

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